[发明专利]数字化网络控制系统性能与可靠性同步优化方法

权利要求书

1.一种数字化网络控制系统性能与可靠性同步优化方法，其特征在于，包括：

根据网络控制系统的控制模型确定系统性能与系统内外因参数集合之间的第一函数关系p_c＝f₁(X)＝f₁(v_s,m,c,t_p,t_max,f)；

获取所述内外因参数集合与系统可靠性的第二函数关系R＝f₂(X)＝＝f₂(v_s,m,c,t_p,t_max,f)，并根据所述第一函数关系和所述第二函数关系建立系统性能与可靠性一体化模型

以工作频率f作为决策变量分别得到基于系统性能的第一优化模型max Q(f)和基于系统可靠性的第二优化模型max R_s(f)；

其中，X为系统内外因参数集合，v_s表示信号采集速度，m表示精度，c表示控制计算速度，t_p表示数据传输协议，t_max表示传输性能上限，f表示工作频率；

所述根据网络控制系统的控制模型确定系统性能与系统内外因参数集合之间的第一函数关系，包括：确定网络控制系统的性能指标；根据误差泛函数积分评价所述性能指标得到对应的评价函数；对所述评价函数取加权平均值进行表示得到对应的所述性能；

所述获取所述内外因参数集合与系统可靠性的第二函数关系，包括：获取网络控制系统中的所有节点的集合和各个所述节点之间的所有链路的集合并建立网络拓扑模型；假设每个所述节点与每条所述链路有“正常”与“故障”两种状态，枚举出每条所述链路的所有状态序列计算出对应的所述可靠性。

2.根据权利要求1所述的数字化网络控制系统性能与可靠性同步优化方法，其特征在于，还包括：根据所述第一优化模型max Q(f)和所述第二优化模型max R_s(f)建立网络控制系统控制性能和可靠性最大化的同步优化模型max[R_s(f),Q(f)]。

3.根据权利要求1所述的数字化网络控制系统性能与可靠性同步优化方法，其特征在于，网络控制系统的所述工作频率f的影响因子包括的：感知单元的数据采集周期、网络单元的数据传输量、控制单元的计算量、执行单元的调整频率。

4.根据权利要求1所述的数字化网络控制系统性能与可靠性同步优化方法，其特征在于，所述系统性能与可靠性一体化模型还设置有约束条件：R_S(f)≥R^*、Q(f)≥Q^*以及f_max≥f≥f_min，其中，R_S为网络控制系统可靠度，R^*为系统规定可靠度下限，Q为系统指定的控制性能参数，Q^*为系统规定性能下限，f_max、f_min为系统工作频率的上下界。